本发明专利技术主要涉及一种高防水透湿TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜按重量份数主要由以下原料制备得到：聚氨酯40-80、聚酰胺16-25、聚乙二醇10-30和催化剂3-10。本发明专利技术将聚乙二醇引入软段相，大大的提高了TPU薄膜的韧性和强度；同时聚酰胺和聚乙二醇使得TPU薄膜的相容性更好，增加了TPU薄膜的微多孔结构，在协同增加薄膜防水透湿性能的同时，还提高了薄膜的机械性能；本申请的TPU薄膜具有良好的透湿性能，还具有良好的力学性能，制备方法简单，便于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物薄膜材料领域，涉及一种防水透湿TPU薄膜及其制备方法，特 别涉及一种高防水透湿TPU薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着技术的进步，主要的防水透湿薄膜材料有：微孔薄膜和亲水性薄膜。其中，微 孔薄膜是一层很薄的高分子聚合物薄膜，上面有大量的细小且相通的微孔，在微孔薄膜中， 水滴束缚在孔洞中，并受表面张力固定；孔洞越小，需要越多的外力以破坏表面张力使水滴 溢出孔洞；因此，微孔薄膜的防水能力与孔的直径成反比，透湿性与孔的直径和多孔性成正 比，与薄膜的厚度成反比；因此，防水性能越好的微孔薄膜，其透湿性越差。亲水性薄膜是由 单一组分的共聚物构成，无孔，它能阻止水滴通过，起到防水作用；由于其具有亲水性，可以 和水分子作用，借助氢键和其它分子间作用力，在高湿度一侧吸附水分子，通过高分子链上 亲水基团传递到低湿度一侧解吸，从而达到透湿的效果；亲水性薄膜的透湿性能取决于薄 膜的厚度及它们的化学组成和结构，对温度和湿度很敏感。水蒸汽从湿度高的一面向湿度 低的一面传递，薄膜越薄，透湿性越好；但是，其不适用于恶劣环境下使用。 热塑性聚氨酯弹性体具有耐磨、柔韧以及高弹性，而且透湿性和防水性能优异，已 广泛应用于服装行业，主要用于织物品贴合中，可达到不允许雨水等液体通过，但能保证水 蒸气自由透过的效果，即具有"可呼吸性"。 CN101358020A公开了一种无孔透湿防水改性聚醚酯功能薄膜材料及其制备方 法，采用聚醚酯、聚酰胺、亲水性聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、抗氧剂和加工助剂制 成，所制得的薄膜熔点低（120°C左右），湿阻抗大，低温性能不好，复合后的泼水加工性不 好。 CN104448788A公开了一种防水透湿型热塑性聚氨酯薄膜及其制备方法，所述防 水透湿型热塑性聚氨酯薄膜包括按质量百分比组成的下列成分：80% -85%的热塑性聚氨 酯、8% -10%的爽滑剂和7% -10%的雾面剂；其中，所述热塑性聚氨酯的制备原料包括：聚 四亚甲基醚二醇58-63份、甲苯二异氰酸酯30-35份、乙二醇乙醚醋酸酯5-8份和二醋酸二 丁基锡1-3份。所制得的薄膜虽然具有一定的透湿性，但机械性能下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高防水透湿TPU薄膜及其制备方法，所述TPU薄膜具 有良好的防水透湿性能。 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案： -方面，本专利技术提供了一种防水透湿TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量 份数主要由以下原料制备得到： 聚氨酯 40-80 聚酰胺 16-25 聚乙二醇 10-30 催化剂 3-10 聚酰胺可以增加tpu薄膜的分散度，使其内部结构变松散，微隙增大，增加TPU薄 膜的防水透湿性能；聚乙二醇能够增加膜的孔隙，使得膜的通透性增加，不仅如此，聚乙二 醇引入软段相，大大的提高了TPU薄膜的韧性和强度；同时聚酰胺和聚乙二醇使得TPU薄膜 的相容性更好，在协同增加薄膜防水透湿性能的同时，还提高了薄膜的机械性能。 本专利技术中，所述的高防水透湿性指的是透湿量高于8500g/m2 ? 24h的TPU薄膜。 所述聚氨酯的重量份数为40-80,例如可以是40、41、43、45、48、50、51、53、55、56、 58、60、63、65、66、68、70、72、73、75、76、78 或 80。 所述聚酰胺的重量份数为16-25,例如可以是16、17、18、19、20、21、22、23、24或 25〇 所述聚乙二醇的重量份数为10-30,例如可以是10、12、13、15、16、18、19、20、21、 22、24、25、26、28 或 30。 所述催化剂的重量份数为3-10,例如可以是3、4、5、6、7、8、9或10。 优选地，所述聚氨酯为通过聚醚多元醇、二异氰酸酯和扩链剂制备得到。 本专利技术中，所述聚氨酯的制备过程为已有技术，所属领域的技术人员可以根据已 有技术中公开的聚氨酯制备方法完成本专利技术聚氨酯的制备。 优选地，所述聚氨酯包括软段相和硬段相，其中，所述软段相主要为聚醚多元醇， 所述硬段相主要为二异氰酸酯。 优选地，所述软段相与硬段相的质量比为（6-10) :1，例如可以是6:1、7:1、8:1、 9:1 或 10:1，优选为（6-8) :1。 本专利技术中，软段相的相对含量增加，能增加薄膜的防水透湿性能。 优选地，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇或四氢呋喃-氧化 丙烯共聚二醇中的任意一种或至少两种的混合物。 优选地，所述聚乙二醇的数均分子量为1000-4000,例如可以是1000、1001、1002、 1200、1400、1500、1600、1800、2000、2100、2200、2500、2600、2800、3000、3100、3200、3500、 3600、3800 或 4000,优选为 2500-4000。 本专利技术中，增加聚乙二醇含量或增大聚乙二醇数均分子量，聚氨酯弹性体的透湿 量都会增大。 优选地，所述催化剂为有机锡、有机铋或有机锌中的任意一种或至少两种的混合， 优选为辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或二月桂酸二丁锡中的任意一种或至少两种的混合物。 优选地，所述二异氰酸酯为2, 6-甲苯二异氰酸酯、2, 4-甲苯二异氰酸酯、二苯基 甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、3, 3' -二甲基-4, 4-联苯二 异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯或对苯二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的混合物， 优选2, 4-甲苯二异氰酸酯。 优选地，所述扩链剂为乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2, 3-丁二醇或1，5-戊二 醇中的一种或至少两种的混合物。 优选地，所述TPU薄膜还包括引发剂和稀释剂。 优选地，所述引发剂为自由基引发剂，优选为偶氮二异丁腈。 优选地，所述稀释剂为甲苯、丁酮或二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的混 合物。 优选地，所述引发剂的质量为聚氨酯质量的1-5%，例如可以是1%、1.5%、2%、 2. 5%、3%、3. 5%、4%、4. 5%或 5%〇 优选地，所述稀释剂的质量为聚氨酯、聚酰胺和聚乙二醇总质量的1-5%，例如可 以是 1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3. 5%、4%、4. 5%或 5%。 另一方面，本专利技术提供一种制备如第一方面所述的防水透湿TPU薄膜的制备方 法，所述方法包括如下步骤： (1)按配方量称取各组分，并混合均匀； (2)将步骤⑴得到的混合物干燥，再挤出得到TPU薄膜。 优选地，步骤（2)所述的干燥时间为3-5h，例如可以是3h、3. 5h、4h、4. 5h或5h。优选地，所述干燥温度为100-120°C，例如可以是100°C、101°C、102°C、105°C、 106。(：、108。(：、110。(：、112。(：、113。(：、115。(：、116。(：、118。(：或120。(：。 优选地，步骤（2)所述的挤出在流延机中进行，所述挤出温度为180_240°C，例 如可以是isor、181r、185r、190r、195r、2〇〇r、2〇5r、2ior、2i5r、22〇r、225r、 230 °C、235°C或 240 °C，优选为 200-240 °C。 与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防水透湿TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜按重量份数主要由以下原料制备得到：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何建雄，王一良，
申请(专利权)人：苏州市雄林新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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